Nuôi cấy phôi soma

Nuôi cấy phôi sôma
NỘI DUNG
+ Giới thiệu chung
+ Sự phát sinh phôi soma
+ Nuôi cấy phôi soma
+ Ứng dụng
1. Giới thiệu chung
Định nghĩa :
Phôi soma là phôi được hình thành và phát triển từ các tế bào dinh dưỡng , mà các tế bào này có thể phân hóa thành những cấu trúc lưỡng cực, một cực hình thành rễ còn một cực tạo ra chồi, giống như phôi hợp tử.
*. Đặc điểm của phôi soma
- Có tế bào chất đậm đặc,
- Nhiều hạt tinh bột lớn
- Có hạch nhân khá lớn ăn màu phẩm nhuộm đậm.
- Hàm lượng protein và RNA cao.
- Có biểu hiện hoạt tính dehydrogenase cao với thuốc thử tetrazolium.
2. Sự phát sinh phôi soma

- Theo Kohlenbach (1978) các thể phôi soma xuất hiện trong nuôi cấy invitro từ 3 nguồn tế bào nhị bội:
+ Tế bào sinh dưỡng của cây trưởng thành
+ Các tế bào sinh sản không phải hợp tử
+ Trục hạ diệp và tử diệp của phôi hợp tử và cây con không có thông qua sự phát triển mô sẹo nào.
- Theo Sharp và các đồng nghiệp (1980) sự tạo phôi soma có thể theo 2 con đường:
+ Phôi phát sinh trực tiếp không qua giai đoạn tạo mô sẹo
+ Sự tạo phôi soma cần có giai đoạn tạo mô sẹo ban đầu
- Mỗi tế bào phôi soma đều phát triển qua 3 giai đoạn trước khi trưởng thành:
Hình cầu
Hình tim
Hình thủy lôi
*. Hình cầu
Hình tim
Hình thủy lôi
- Có 2 sự kiện quan trọng quyết định liên quan đến chương trình sớm của quá trình phát triển:
+ Cảm ứng biệt hóa tế bào của những tế bào tiền phôi .
+ Biểu hiện trình tự phát triển ở các tế bào tiền phôi.
- Có 3 kiểu phát sinh phôi invitro :
+ Phát sinh phôi soma bất định
+ Sự phát sinh đa phôi soma
+ Sự phát sinh phôi soma do cảm ứng

3. NUÔI CẤY PHÔI SOMA
Phát sinh phôi từ tế bào soma , trải qua 2 giai đoạn :

Mô thực vật được nuôi cấy trên môi trường có mặt của auxin để phát sinh tế bào soma.Khối tế bào soma tăng sinh nhanh theo hướng phản biệt hóa và manh tính hữu cực .

Khối tế bào soma được đưa vào môi trường nuôi cấy trên môi trường giảm hẳn hay không có auxin hay có bổ sung cytokinin , tế bào soma được kích thích để đi vào giai đoạn biệt hóa thành phôi soma .
* Những phase trong quá trình phát sinh phôi soma
Phase 0 :Những tế bào đơn hình thành những cụm tế bào có khả năng phôi trên môi trường có auxin
Phase 1 : Xuất hiện khi cấy chuyển những cụm tế bào trên môi trường không có auxin
Phase 2: Sự phân bào xuất hiện nhanh trên một phần của những cụm tế bào ,dẫn đến hình thành những phôi hình cầu .
Phase 3 : Cây con invitro phát triển từ những phôi hình cầu qua phôi hình tim
* Các bước nuôi cấy
Chọn mẫu cấy

Khử trùng mẫu

Tách mẫu

Môi trường nuôi cấy phôi

Điều kiện nuôi cấy phôi

Duy trì quá trình phát sinh phôi đồng nhất

Tái sinh cây hoàn chỉnh từ phôi soma
3.1 Chọn mẫu cấy
Mẫu có thể là :
- Tế bào sinh dưỡng của cây trưởng thành

- Các tế bào sinh sản không phải là tế bào sinh dục

- Trục hạ diệp hay tử diệp của phôi hợp tử mà cây con không thông qua sự phát triển từ mô sẹo.
3.2 Khử trùng mẫu
- Người ta thường sử dụng các dung dịch khử trùng thông thường như Ca-hypochlorite , Na-hypochlorite , thủy ngân clorur…Ngoài ra người ta còn dụng thêm các chất hoạt động bề mặt như Tween 80 , teepol , mannoxol…
3.3 tách mẫu
3.4 Môi trường nuôi cấy
- Phôi được tách ra hoàn toàn đang trong tình trạng tự dưỡng .

- Như vậy môi trường nuôi cấy phôi cần được cung cấp đầy dủ chất dinh dưỡng thích hợp để có thể thực hiện được khả năng phát sinh phôi
Chất vô cơ:

Nguồn carbon

Nguồn Nitrogen

Các chất hữu cơ và dịch chiết khác

Chất điều hòa sinh trưởng

Giá thể:

Than hoạt tính

pH môi trường
3.5 Điều kiện nuôi cấy

Ánh sáng
Nhiệt độ

3.6 Duy trì quá trình phát sinh phôi đồng nhất
- Biệt hóa đồng nhất kích thích sự phân chia đồng nhất

- Tách tế bào phôi

- Sự kiểm soát khí

- Kiểm soát sinh trưởng phôi liên tục bằng áp suất thẩm thấu
3. 7 Tái sinh cây hoàn chỉnh từ phôi soma
Auxin
Làm khô
4. Ứng dụng
Nuôi cấy phôi được sử dụng để phá ngủ ở hạt , thử sức sống của hạt và duy trì những phôi yếu và cứu phôi lai xa.

Nhân giống sinh dưỡng nhanh các kiểu di truyền mong muốn – hữu ích cho các kiểu di truyền làm vườn , dòng trên những vụ mùa khô cằn và các thực vật chuyển gen .

Sự phân phối trực tiếp thực vật nuôi cấy mô tới cánh đồng – đặc biệt hữu ích cho loài giao phấn cùng giống dị hợp tử hoặc cho những loài cây trồng rừng .